PCB的层叠设计指南
当把网表导入到layout软件后，需要做的事，就是叠层的设计。
以前画数字硬件板的时候，刚开始选的8层板，后来走线发现线实在走不开，最后又换成10层板。
据说有经验的layout工程师，在网表导入后，就可以估算出用几层板。
无奈，我属于没经验的兼职layout工程师，还没练成这个本事，所以只能中途返工。
除了层数的选择外，叠层结构也有讲究。
单板上的东东，笼统的讲，分为三种，即电源，地以及信号。
所以，叠层也就分为电源层，地层以及信号层。
当然还有，放置器件的层，这个一般在top面或者bottom面。
而叠层的设计，就是电源层，地层以及信号层三者之间的位置关系以及距离关系。
通俗的讲，就是谁在上，谁在下，谁谁离的近一点，谁谁离的远一点。
那怎么确定三者之间的位置和距离关系呢?
先记住以下几点：
(1) 电源层和地层不得已不要分开，相邻放置，且越近越好。因为这两层之间形成的平面电容，距离越近，电容越大，对电源的滤波有好处。
(2) 电源和地平面均能作为信号的参考平面，但是呢，优先选择地平面。
(3) 元件面下面最好是地平面，为器件提供屏蔽层，为顶层布线提供参考面。
(4) 所有信号层尽可能与地平面相邻，保证信号的电流回路不会乱。
(5) 避免两信号层直接相邻，若实在没办法，走线尽量保持垂直。
(6) 还有考虑层压结构对称，要不板子容易弯曲。
4层板的叠层结构可以有下面三种方案。
这三种方案中，优先选择方案1。
关键信号优先选top层，因为在top层下面是gnd层。
射频和高速信号，走线需要为50ohm，所以叠层厚度需要考虑阻抗控制。
gnd和pwr层，一般是使用芯板，使其薄点，保证平面电容的去耦效果。
方案2的目的，是想屏蔽得好一点，所以把gnd层和pwr层在最外层。
但是理想丰满，现实骨感。想要在这个叠层条件下，获得好的屏蔽效果，对使用其的设计有苛刻的要求。
像我们常规的，具有很多器件的设计，就不适合使用方案2.
gnd和pwr面会由于元件焊盘的影响，变得极不完整，这就导致s1和s2上的信号的回流乱乱的。同时，gnd和pwr离的太远，去耦效果也大幅度下降。
方案3，和方案1类似。适用于主要器件在bottom布局的情况，关键信号在bottom层布线。
6层板的结构有下面4种方案。
六层板时，优先考虑方案3.
布线层选择依次为s2,bottom,top。
主电源在第四层和第五层。
层厚设置上，增大s2和pwr之间的间距(减小电源对s2的影响)，缩小pwr和gnd2之间的间距(提升板间电容的去耦效果)，缩小gnd1和s2之间的间距(减小电源对s2的影响).
方案1，优选布线层top和s2，其次是s3和bottom。不过，有时候像射频布板，没有专门的电源平面，这时候，布线层就优选top和bottom层。
方案2，保证了电源和地平面相邻，保证了板间电容的去耦效果，但top,bottom,s2,s3都在外面，只有s2有较好的参考平面。
方案4，适合对于少量信号有高要求的场合，因为s2上下都是gnd，emc性能最好。
八层板的结构有下面5种方案。
优选方案2和方案3。
方案2中所有的布线层都与地平面相邻，与方案1相比，减少了相邻布线层。
方案3与方案2比，将第七层由gnd更改为pwr层，所以需要减少s4上的关键布线。
方案4，无相邻布线层，层压结构对称，但是pwr离gnd层远，电源平面阻抗较高。需要适当加大s2和pw1、pwr2和s3之间的距离，缩小gnd1和s2、gnd3和s3之间的距离。也就是说，让中间层的布线离电源层远点，离gnd层近点。
方案5，电源和地平面相邻，有相邻布线层(s2,s3), s4的参考面是pwr层。如果底层关键布线少，且能控制s2和s3的线间串扰，可以考虑该方法。
十层板的方案有如下4种。
优选方案2和方案3.
方案3, 扩大电源层与布线层的间距(s2和pwr1，pwr2和s4)，缩小布线层和gnd层的间距(s3和gnd2，s4和gnd3)。
主电源为pwr2层，其对应地为gnd2层。
布线层优先选择s2,s3,s4,其次是s1和s5。
方案4：与方案3相比，少了一层布线层，但是emc性能好。如果不考虑成本的话，优先选择这个。
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单板上的东东，笼统的讲，分为三种，即电源，地以及信号。
所以，叠层也就分为电源层，地层以及信号层。
当然还有，放置器件的层，这个一般在top面或者bottom面。
而叠层的设计，就是电源层，地层以及信号层三者之间的位置关系以及距离关系。
通俗的讲，就是谁在上，谁在下，谁谁离的近一点，谁谁离的远一点。
那怎么确定三者之间的位置和距离关系呢?
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(1) 电源层和地层不得已不要分开，相邻放置，且越近越好。因为这两层之间形成的平面电容，距离越近，电容越大，对电源的滤波有好处。
(2) 电源和地平面均能作为信号的参考平面，但是呢，优先选择地平面。
(3) 元件面下面最好是地平面，为器件提供屏蔽层，为顶层布线提供参考面。
(4) 所有信号层尽可能与地平面相邻，保证信号的电流回路不会乱。
(5) 避免两信号层直接相邻，若实在没办法，走线尽量保持垂直。
(6) 还有考虑层压结构对称，要不板子容易弯曲。
4层板的叠层结构可以有下面三种方案。
这三种方案中，优先选择方案1。
关键信号优先选top层，因为在top层下面是gnd层。
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gnd和pwr层，一般是使用芯板，使其薄点，保证平面电容的去耦效果。
方案2的目的，是想屏蔽得好一点，所以把gnd层和pwr层在最外层。
但是理想丰满，现实骨感。想要在这个叠层条件下，获得好的屏蔽效果，对使用其的设计有苛刻的要求。
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方案1，优选布线层top和s2，其次是s3和bottom。不过，有时候像射频布板，没有专门的电源平面，这时候，布线层就优选top和bottom层。
方案2，保证了电源和地平面相邻，保证了板间电容的去耦效果，但top,bottom,s2,s3都在外面，只有s2有较好的参考平面。
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